[發(fā)明專利]一種全地形雙向越障機器人及其動態(tài)變形履帶底盤

有效

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• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113306642B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設計）人: 王超;汪凌昕;劉柒龍;王厚錦
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B62D55/075
• 分類號: B62D55/075;B62D55/084
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 豆貝貝

本發(fā)明公開一種動態(tài)變形履帶底盤，包括底板、設置于所述底板兩側的履帶架、可雙向翻轉地設置于各所述履帶架上的支撐臂，所述履帶架的兩端均設置有用于驅動履帶運轉的驅動輪，所述支撐臂的頂端設置有用于套接所述履帶的過渡輪，所述支撐臂與所述履帶架的連接位置位于所述履帶架的長度中心位置，且所述支撐臂的總長大于所述履帶架的半長。如此，當支撐臂翻轉到行進方向前方時，即可對履帶提供前向越障能力，當支撐臂翻轉到行進方向后方時，即可對履帶提供后向越障能力。因此，本發(fā)明所提供的動態(tài)變形履帶底盤，能夠實現(xiàn)越障機器人的雙向行進越障操作，提高越障性能和行進效率。本發(fā)明還公開一種全地形雙向越障機器人，其有益效果如上所述。

技術領域

本發(fā)明涉及智能機器人技術領域，特別涉及一種動態(tài)變形履帶底盤。本發(fā)明還涉及一種全地形雙向越障機器人。

背景技術

隨著農(nóng)業(yè)、軍事、商業(yè)等多領域的發(fā)展，國家、社會對多地形機器人的發(fā)展均十分重視。

目前，多地形機器人主要分為蛇形機器人、履帶機器人、四足機器人三種。其中，蛇形機器人的成本較高，對復雜地形適應較差。四足機器人的姿態(tài)控制程序十分復雜，造價成本也較高。履帶機器人由于采用三角形履帶，且履帶具有變形功能，具有良好的地形適應能力，同時造價成本相對較低，因此成為當前的主流機器人。

傳統(tǒng)的履帶式越障機器人通常采用前置驅動輪與變形機構相結合，可以通過履帶的前端變形進行較復雜的越障操作，但是受限于變形機構在前輪，越障能力僅局限于前向障礙，無法進行前后雙向越障操作。而在實際地形中進行越障行進時，往往需要履帶機器人在一定區(qū)域內進行多個方向上的前后往復運動，若采用現(xiàn)有技術中的履帶機器人，則只能在前進方向上進行越障操作，而在需要后退到之前行進過的區(qū)域時，只能采用迂回環(huán)繞的方式繞開底盤后方的障礙物，無法直接進行后退行進并越障，導致越障性能較弱，雙向行進效率較低。

因此，如何實現(xiàn)越障機器人的雙向行進越障操作，提高越障性能和行進效率，是本領域技術人員面臨的技術問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種動態(tài)變形履帶底盤，能夠實現(xiàn)越障機器人的雙向行進越障操作，提高越障性能和行進效率。本發(fā)明的另一目的是提供一種全地形雙向越障機器人。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種動態(tài)變形履帶底盤，包括底板、設置于所述底板兩側的履帶架、可雙向翻轉地設置于各所述履帶架上的支撐臂，所述履帶架的兩端均設置有用于驅動履帶運轉的驅動輪，所述支撐臂的頂端設置有用于套接所述履帶的過渡輪，所述支撐臂與所述履帶架的連接位置位于所述履帶架的長度中心位置，且所述支撐臂的總長大于所述履帶架的半長。

優(yōu)選地，所述支撐臂的長度與所述履帶架的長度相等。

優(yōu)選地，所述支撐臂的長度為所述履帶架的半長的倍。

優(yōu)選地，所述支撐臂的頂端還設置有伸縮機構，所述過渡輪連接于所述伸縮機構的伸縮端，且所述伸縮機構的伸縮方向為所述支撐臂的長度方向。

優(yōu)選地，所述伸縮機構為驅動電機，且所述過渡輪連接于所述驅動電機的推桿末端。

優(yōu)選地，兩側所述履帶架之間橫向連接有驅動軸，且各所述支撐臂的底端均可旋轉地套設于所述驅動軸的兩端。

優(yōu)選地，各所述履帶架的長度方向前后兩端均設置有用于檢測行進方向上的障礙物的爬坡角度的傳感器模組，且所述傳感器模組與所述驅動軸的驅動部件的控制端信號連接。

優(yōu)選地，所述傳感器模組包括至少兩個在所述履帶架上沿垂向分布的、用于檢測其與障礙物表面的水平距離的距離傳感器。

優(yōu)選地，各所述履帶架的長度方向前后兩端還均設置有用于檢測當前地面的地形情況的圖像傳感器，且所述圖像傳感器與所述驅動軸的驅動部件的控制端信號連接。